Dalam usaha mendapatkan berbagai macam jenis sel untuk berbagai kebutuhan, selain melalui teknik induksi sel punca pluripoten, metode pemrograman sel ulang atau transdiferensiasi dapat dilakukan. Transdiferensiasi lebih memiliki potensi yang lebih besar karena memiliki proses yang relatif lebih mudah dan tidak melalui tahap sel pluripotensial sehingga risiko teratogenenesis dan tumorigenesis menjadi lebih rendah.
Pengembangan metode direct reprogramming untuk menyediakan ketersediaan sel untuk regeneratif terapi telah menyebabkan banyak penelitian. Namun, pencarian sumber dan metode sel yang sesuai masih dilakukan hingga sekarang. Pemrograman ulang langsung menggunakan microRNA-1 (miR-1) adalah suatu metode pilihan untuk mendapatkan kardiomiosit dari sel lain karena miR-1 memiliki bukti untuk berperan dalam perkembangan sel otot jantung pada embrio.
Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan efisiensi pemrograman ulang langsung sel CD34+ dari perifer darah menjadi kardiomiosit antara media diferensiasi kardiomiosit dan miR-1. MicroRNA dapat memicu transdiferensiasi sel karena microRNA adalah RNA non coding (bukan penyandi) yang memiliki kemampuan untuk mendegradasi atau menghambat translasi messenger RNA (mRNA) sasaran yang berakibat modifikasi ekspresi gen paska transkripsi.2 Akibatnya sel akan berubah sifat sebagai konsekuensi adanya perubahan ekspresi gen tersebut. Jeni MicroRNA yang mempunyai peran kunci pada tahap diferensiasi sel progenitor menjadi kardiomiosit adalah microRNA 1 (miR-1). Selain mempunyai peran yang penting, miR-1 juga diketahui memiliki jumlah paling dominan pada jaringan jantung mencapai 45% dari total keseluruhan microRNA.1,3 Secara fisiologis, miR-1 dapat memicu diferensiasi kardiomiosit saat proses organogenesis jantung dengan cara menurunkan ekspresi gen histone deacetylase 4 (HDAC4) yang dapat berefek terhadap meningkatnya ekspresi gen myocyte enhancer factor 2 (MEF2). Peningkatan MEF2 ini merupakan faktor yang dapat memicu diferensiasi sel mesodermal menjadi kardiomiosit matur. Kardiomiosit matur dapat diidentifikasi melalui salah satu penada spesifik yaitu cardiac troponin (c-troponin).
Keberhasilan dan efisiensi transdiferensiasi juga dipengaruhi oleh sel sumber. Sel somatik atau sel dengan tingkat diferensiasi lanjut cenderung lebih sulit untuk dilakukan proses pemrograman ulang. Berdasarkan hal tersebut sel punca lebih dipilih sebagai sumber sel untuk pemrograman ulang. Salah satu yang berpotensi adalah sel punca hematopoietik. Isolasi sel punca haematopoietik dapat dilakukan dengan beberapa metode yang sudah sering dilakukan dan dapat diidentifikasi melalui penanda spesifik CD34+. Potensi sel CD34+ untuk diprogram ulang menjadi kardiomiosit cukup tinggi mengingat sel CD34+ berasal dari lapisan embrionik yang sama dengan organ jantung saat organogenesis, yaitu lapisan mesoderm.
Hal yang perlu dipertimbangkan dalam menentukan sumber sel untuk pemrograman ulang adalah kemudahannya dalam proses pengambilan sampel sel. Sel CD34+ didapatkan dari darah perifer melalui prosedur minimal invasif. Disamping itu, sel darah perifer memiliki risiko mengalami mutasi genetik yang rendah karena terus menerus diregenerasi oleh sel induk di sumsum tulang. Rendahnya mutasi genetik akan meningkatkan keberhasilan dari proses pemrograman ulang sel. Sel CD34+ hasil isolasi dan proses ekspansi darah tepi dilakukan selama 7 hari menggunakan penyortiran sel yang diaktifkan magnet. Media diferensiasi kardiomiosit ditambahkan pada kelompok P1 dan transfeksi miR-1 dalam kelompok P2 kultur sel. Pewarnaan dan pengukuran imunositokimia troponin jantung dilakukan pada hari kelima setelah perlakuan kultur sel.
Efisiensi pemrograman ulang langsung sel CD34+ menjadi kardiomiosit dengan media diferensiasi kardiomiosit adalah 13% -21% dan dengan transfeksi miR-1 adalah 31% -32%. Kesimpulan: Penambahan media diferensiasi miR-1 dan kardiomiosit dapat langsung memprogram ulang sel CD34+ menjadi kardiomiosit. Efisiensi miR-1 dalam memprogram ulang sel CD34+ menjadi kardiomiosit lebih unggul dari media diferensiasi kardiomiosit. Secara garis besar, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efek pemberian miR-1 terhadap proses pemrograman ulang langsung sel CD34+ menjadi kardiomiosit. Tahapan penelitian ini terdiri dari tahap isolasi dan kultur sel CD34+, transfeksi miR-1 pada kultur sel CD34+, pengukuran ekspresi gen HDAC4, dan evaluasi hasil pemrograman ulang sel menjadi kardiomiosit melalui pengukuran ekspresi cardiac troponin.
Penulis: Andrianto,Budi Susetyo Pikir, Ferdiansyah,Tinton Pristianto,Hanestya Oky Hermawan,Bagas Setiawan Ihsan Zaini,Akbar Reza Muhammad
Link : https://www.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/cell.2021.0075?journalCode=cell
